Portanza pavimentazioni

La capacità portante di una pavimentazione aeroportuale non è un dato che si misura una volta sola. Cambia nel tempo, sotto l’effetto dei cicli di carico, delle condizioni climatiche e dell’evoluzione del traffico. Conoscerla con precisione è prima di tutto una questione di sicurezza delle operazioni, ma è anche la base su cui si decide quando e come intervenire: una manutenzione pianificata sulla scorta di dati affidabili costa una frazione di una chiusura non programmata di pista o piazzale.

Dal 28 novembre 2024 il riferimento è ACR/PCR

Con l’Emendamento 15 all’Annesso 14, Volume I, l’ICAO ha sostituito il metodo ACN/PCN con il metodo ACR/PCR — Aircraft Classification Rating e Pavement Classification Rating. Adottato nel 2020 ed efficace dal luglio dello stesso anno, dopo un periodo di transizione di quattro anni è divenuto obbligatorio il 28 novembre 2024. Il metodo ACN/PCN, in uso dal 1981, non è più lo standard di riferimento per la pubblicazione della portanza in AIP.

Il cambiamento non è solo di nomenclatura. Il nuovo metodo si fonda sull’analisi elastica multistrato, adotta categorie standard di sottofondo sia per le pavimentazioni flessibili sia per quelle rigide, ed elimina il fattore alfa e i fattori di equivalenza fra strati che rendevano l’ACN/PCN sempre più disallineato rispetto ai metodi di progettazione moderni.

Due conseguenze pratiche meritano attenzione. La prima: i valori ACR e PCR sono circa un ordine di grandezza superiori ai corrispondenti ACN e PCN. Non esiste una conversione diretta fra i due sistemi, e confrontare un vecchio PCN con un nuovo ACR porta a conclusioni prive di senso. La seconda: l’ICAO non prescrive una procedura di calcolo unica per il PCR, ma richiede che la determinazione si fondi sul concetto di Cumulative Damage Factor (CDF). Il formato di pubblicazione resta standardizzato, con il valore numerico seguito da quattro lettere codificate.

La procedura di calcolo dell’ACR è descritta nel Doc 9157 ICAO, Aerodrome Design Manual — Parte 3 “Pavements”, terza edizione. Sul versante statunitense la FAA ha recepito il nuovo metodo con l’Advisory Circular AC 150/5335-5D e il software FAARFIELD 2.0.

A oltre un anno dall’entrata in vigore la transizione è ancora incompleta: diversi Stati non hanno pubblicato i valori PCR nei propri AIP e si trovano in condizione di non conformità rispetto agli Standard ICAO. Per molti gestori aeroportuali l’adeguamento resta un adempimento da affrontare, e rinviarlo significa continuare a pubblicare un dato che non risponde più allo standard di riferimento. Assistiamo i gestori in questo passaggio, dalla pianificazione dei rilievi fino al valore pronto per la pubblicazione.

Quando serve una valutazione della portanza

La determinazione della capacità portante è richiesta in quattro circostanze principali:

• su una pavimentazione di nuova realizzazione, per stabilire il valore da pubblicare in AIP;
• periodicamente, per mantenere aggiornato il dato pubblicato;
• dopo un intervento di manutenzione straordinaria, per riclassificare la pavimentazione;
• alla comparsa di segni di ammaloramento, per stimare la capacità residua e la vita utile rimanente.

Come si esegue il rilievo

La valutazione si basa su una combinazione di prove non distruttive, calibrata sulla quantità e qualità dei dati già disponibili.

Georadar e carotaggi

Quando la composizione e gli spessori degli strati esistenti non sono noti con certezza — situazione frequente su infrastrutture realizzate per fasi successive — l’indagine parte da un rilievo georadar (GPR), normalmente integrato da carotaggi a campione per la validazione puntuale e per le prove di laboratorio sui materiali.

Prove di carico dinamiche HWD

Noti materiali e spessori, le prove con Heavy Weight Deflectometer riproducono cicli di carico comparabili a quelli reali degli aeromobili. Dalle deflessioni misurate si ricavano i moduli elastici degli strati, dato necessario alla determinazione della capacità portante e della vita utile residua. Le prove vengono eseguite lungo più allineamenti, così da restituire un quadro rappresentativo e non puntuale.

Caratterizzazione del sottofondo

Le prove DCP consentono la valutazione del CBR in sito, mentre le prove LWD verificano gli strati di fondazione in misto granulare. Le analisi di laboratorio completano il quadro con contenuto d’acqua, plasticità e proprietà fisiche dei terreni.

Rilievi di superficie

Il profilo longitudinale documenta regolarità e irregolarità superficiali, mentre i rilievi topografici e le ispezioni video ad alto rendimento permettono di mappare il quadro fessurativo e di georeferenziarlo in ambiente GIS.

Dal rilievo al valore pubblicato

I risultati delle prove, in genere numerosi, vengono elaborati per determinare il valore rappresentativo da adottare come riferimento. Con il metodo ACR/PCR l’elaborazione si fonda sull’accumulo del danno prodotto dal traffico effettivo e atteso, e restituisce un PCR nel formato codificato previsto dall’ICAO, pronto per la pubblicazione in AIP.

Lo stesso impianto di calcolo consente di verificare la compatibilità fra pavimentazione e flotta: confrontando l’ACR dell’aeromobile al peso operativo con il PCR della pavimentazione si stabilisce se le operazioni possono svolgersi senza limitazioni, oppure quali restrizioni di peso o frequenza siano necessarie.

Il Pavement Management System

Quando compaiono fessurazioni e deformazioni, nella maggior parte dei casi è tardi per una manutenzione efficace: restano possibili solo interventi locali e temporanei. Un Airport Pavement Management System serve a invertire questa logica, pianificando la manutenzione prima che il degrado si manifesti.

L’impianto si articola in tre fasi: raccolta e archiviazione sistematica dei dati sulle condizioni della pavimentazione; analisi dei dati e definizione del piano di manutenzione per ciascuna porzione omogenea; monitoraggio periodico con frequenza proporzionale al traffico. Il risultato è un approccio predittivo che previene le interruzioni di servizio anziché rincorrerle.

Il nostro servizio

Air Alliance segue gestori aeroportuali ed enti lungo l’intero ciclo: pianificazione della campagna di indagine, supervisione delle prove in sito, elaborazione dei dati, determinazione della classificazione di portanza e impostazione del Pavement Management System. Le prove non distruttive sono eseguite con partner specializzati.